先切斷進料桿的末端,鈦復合管批發顯示出純凈、無污染的點,開始焊接。啟動氬氣流幾秒鐘,然后引弧,確保焊接區域完全覆蓋。利用變頻器的高頻電弧啟動功能。割炬角度、割炬速度和填絲角度與焊接不銹鋼相似,為焊接鈦管提供了較佳條件。用鈦制造焊接熔池相當容易,但它可能不容易移動。將焊接熔池與電弧和填充棒一起推動通常可以獲得良好效果,但在焊接時鈦復合管批發必須將填充棒保持在保護氣體外殼內。因為過多的熱量會使焊縫破裂,所以減少熱量輸入也很重要。使用填充金屬的dab技術(以穩定的行進速度)。完成焊接后,允許20到25秒的后續流動以保護接縫,因為它會冷卻到800華氏度以下的閾值。阻止氧與鈦反應。一些焊接可能需要低于500華氏度的溫度。一旦焊接完成,鈦就能顯示出它的本來面目。焊接接頭的顏色表明保護氣體保護焊縫免受污染以及氧化層厚度的程度(見圖2)。除了視覺檢查、染料滲透、硬度檢查、X射線檢查、超聲檢查和破壞性檢查外,還可以確定鈦焊縫的質量。
為了防止鈦合金在超成形中氧化、氫吸收和其他微量元素的污染,需要采取技術措施使成形的鈦合金部件具有良好的性能。主要措施是涂層保護、真空加熱和惰性氣體(氬)保護。涂層保護法,清洗后,鈦復合管批發在成型毛坯表面涂上一定厚度的保護涂層,零件脫模后,用堿洗、酸洗或吹砂的方法去除涂層。涂料應具備以下主要性能:a、耐高溫,能在750—1050℃高溫下使用;b.應具有一定的潤滑作用,鈦復合管批發防止毛坯在成型過程中被擦傷;c、涂層在工作溫度下能牢固附著在坯料表面;d、加熱后易于清除;e、無有害物質,不污染環境,不妨礙人體健康。經過鑒定適于鈦管和鈦合金超塑成形使用的涂料有:Ti—2醇溶性制劑可與Ti—3石墨類潤滑劑配合使用,適于在750—1050℃下熱成形使用;KBC—12水溶性制劑,可與石墨水劑配合使用。
鈦的焊接性分析,鈦是一種活性金屬,能在室溫下形成含氧致密的氧化物薄膜,保持高的穩定性和耐腐蝕性。540℃以上生成的氧化膜則不致密。高溫下鈦與氧、氮、氫反應速度較快,鈦在300℃以上快速吸氫,400℃以上開始吸氧、吸氮,600℃以上快速吸氧,700℃以上快速吸氮。氧氣、氮對鈦的溶解使鈦的塑性和韌性降低,氫對鈦的溶解使鈦的脆性增強,韌性急劇下降。碳通過間隙固溶于鈦,提高鈦的強度,降低塑性,碳含量超過溶解度時,會產生硬脆的TiC,呈網狀分布,容易產生裂紋。此外,鈦的熔點高,比熱及導熱系數小,冷卻速度慢,焊接熱影響區在高溫下停留時間長,高溫極易過熱粗化,造成接頭塑性下降。鈦的可焊性可以從鈦的上述特性來分析。為了保證焊接接頭的性能,鈦復合管批發應控制碳、氮、氧和氫的侵入。因此,如何在高溫下保持鈦的清潔和保護是關鍵問題。同時,鈦復合管批發應控制焊接接頭的溫度,避免過熱影響焊接接頭的性能。氬是惰性氣體,既不與鈦形成固溶體,也不與其他元素發生反應,因此鈦的焊接適用于氬弧焊,但氬氣的純度應很高,一般純度≥99.99%。
鈦和鈦合金管安裝鈦和鈦合金管運輸和存放時,鈦復合管批發請注意不要接觸鐵質材料或碰撞。1.鈦及鈦合金管應采用機械方法切割,切割速度應適當低速;切割或修理砂輪時應采用鈦砂輪;不切割火焰。坡口宜采用機械方法加工。2.鈦及鈦合金管材應采用惰性氣體焊接或真空焊接。不得使用氧-乙炔焊接或二氧化碳氣體焊接,也不得使用普通手工電弧焊接。3.鈦復合管批發安裝鈦和鈦合金管時,不得用鐵質工具和材料敲打和擠壓碳鋼支架、吊架和鈦和鈦合金管之間鋪設橡膠板和軟塑料板,不得與鈦和鈦合金管直接接觸鈦和鈦合金管穿過墻壁和地板時應安裝套管,其間隙不得小于10mm。4.鈦和鈦合金管不得與其他金屬管直接焊接連接。當需要連接時,可以使用套管法蘭連接。使用的非金屬墊片一般為橡膠墊或塑料墊,并應控制氯離子含量不得超過25ppm。
氣雜質對金屬焊接性能的影響,鈦具有較高的化學活躍性,與空氣中的氧、氮具有極高的親和力。溫度較低時,鈦與氧相互作用,形成一層致密的氧化膜,其厚度隨溫度升高而增加,在600攝氏度以上時,鈦開始吸收氧,并將氧溶解于鈦中。當溫度再次升高時,鈦的活性急劇增加,與氧發生劇烈反應,形成氧化鈦。鈦在300°C以上開始吸氫,在700°C以上開始吸收氮。由于鈦被氧和氮污染,鈦的強度和硬度增加,而塑性降低。氧氣比氮氣的影響更大。鈦中氫的質量分數為0.01%~0.05%時,鈦復合管批發會使焊縫金屬的沖擊韌性急劇下降,而塑性卻下降較少。這意味著氫化物引起的脆性。氫也是焊縫中氣孔的來源。在焊接過程中,熔池就像一個小型冶金爐,熔融金屬與空氣接觸。如果鈦復合管批發不采取相應的防護措施,熔融的金屬和空氣被隔絕,氧、氮、氫等氣體要素融入鈦中,形成脆性氧化物和氮化物,焊接金屬的塑性下降,拉伸強度上升,嚴重的情況下裂,塑性等于0。
真空成形,鈦管對零件壁厚薄、表面亮度要求高、氫脆敏感性強的β型鈦合金,真空成形。真空成形不一定需要昂貴的真空加熱設備。只要在坯料和模具的上下型腔之間形成密封的空間,在加熱過程中,特別是在從400℃以上到成形溫度期間,上下型腔中的空氣被真空單元逐漸抽出,模具的上下型腔之間的相交程度達到10(-3)托以上,并且在成形過程中通過切斷管子和充入氬氣可以達到成形目的。鈦復合管批發將方法用于鈦箔波紋板的成形,取得了滿意的效果。當真空度控制在10^(-3)乇時含氫量低于標準要求,當真空度達到10^(-5)乇時可得到光亮的表面的零件。另外,對于中等厚度、表面凹凸光亮要求不高的零件,鈦復合管批發也可采用真空充氬保護方法在球形氣瓶成型過程中進行這方面的測試,效果也較好。